一种以富异丁烷碳四为原料的丁烷丁烯分离系统的制作方法

1.本实用新型属于化工生产设备领域，尤其是涉及一种以富异丁烷碳四为原料的丁烷丁烯分离系统。


背景技术：

2.丁烷包括正丁烷和异丁烷，正丁烯包括1-丁烯和顺、反-2-丁烯，是石化工业的重要原料之一，主要来自炼厂碳四、裂解碳四和油田伴生气等。
3.异丁烷可用于生产烷基化油，脱氢制异丁烯，与丙烯共氧化生产环氧丙烷联产叔丁醇，作为气溶胶促进剂、聚乙烯发泡剂、冷冻剂等。
4.正丁烷可用于裂解制乙烯、丙烯，催化氧化制顺酐、乙酸、乙醛，卤化、硝化制卤代丁烷，高温催化制二硫化碳，还可用作气溶剂、发泡剂、石化企业分析检测仪器的标准气等。
5.1-丁烯可用来生产聚烯烃、仲丁醇/甲乙酮、增塑剂醇等，2-丁烯可用来生产烷基化油、仲丁醇/甲乙酮、增塑剂醇等。正丁烯还可用于裂解增产丙烯等。
6.含丁烷丁烯组分的混合碳四利用价值较低，而纯的异丁烷、正丁烷、正丁烯可生产高附加值产品，近年来需求量不断提升。由于碳四组分间沸点十分接近，分离提纯单组分所需能耗很高，现有技术异丁烷和1-丁烯的分离、丁烷和丁烯的萃取分离所需塔板数多、回流大、能耗高，烷烯分离后正/异丁烷还需进一步精馏分离。因此，有必要对装置进行优化，合理配置，开发工艺简单、生产灵活、节能降耗、绿色环保的生产技术，降低操作费用，提高经济效益。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种工艺简单、配置灵活、纯度好、收率高、绿色环保、节约能耗的以富异丁烷碳四为原料的丁烷丁烯分离系统。
8.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
9.一种以富异丁烷碳四为原料的丁烷丁烯分离系统，包括异丁烷分离装置、烷烯分离装置、丁烯应用装置，异丁烷分离装置、烷烯分离装置、丁烯应用装置可以根据需要调整连接顺序，
10.所述异丁烷分离装置用于分离出异丁烷，和/或将富异丁烷碳四中的二烯烃、炔烃转变为单烯烃，和/或将1-丁烯异构为2-丁烯，
11.所述烷烯分离装置用于通过萃取精馏分离丁烷及丁烯，烷烯分离装置所用溶剂为且不限于乙腈、甲乙酮、n-甲酰吗啉、n-甲基吡咯烷酮、混合吗啉、n，n-二甲基甲酰胺等其中的一种或多种，
12.所述丁烯应用装置用于对丁烯进行叠合、齐聚、裂解、烷基化、氧化、水合或醇解。
13.进一步地，还可以根据原料气体组成及生产需求，设置选择性加氢装置，所述选择性加氢装置用于将富异丁烷碳四中的二烯烃、炔烃转变为单烯烃，和/或将1-丁烯异构为2-丁烯。
14.进一步地，包括依次连通的选择性加氢装置、异丁烷分离装置、烷烯分离装置及丁烯应用装置，原料碳四来自炼厂碳四中的一种或多种，主要含有异丁烷、正丁烷、正丁烯等，如醚后碳四、1-丁烯分离装置剩余碳四等，原料碳四经所述选择性加氢装置、异丁烷分离装置和烷烯分离装置可生产高纯度异丁烷、正丁烷和正丁烯，原料碳四先经所述异丁烷分离装置分离异丁烷组分，再经烷烯分离装置提纯正丁烷和正丁烯，降低高耗能烷烯分离装置的进料规模，从而降低装置能耗。
15.进一步地，所述烷烯分离装置还连通有正丁烷正丁烯混合气源。
16.进一步地，包括依次连通的选择性加氢装置、丁烯应用装置、烷烯分离装置及异丁烷分离装置，原料碳四先经过丁烯应用装置分离丁烯组分，再进入烷烯分离装置，降低高能耗烷烯分离装置的进料规模，从而降低装置能耗。
17.进一步地，所述选择性加氢装置还连通有正丁烷正丁烯混合气源。
18.进一步地，所述烷烯分离装置的丁烯出料口与丁烯应用装置的进料口连通，烷烯分离装置分离出的丁烯作为丁烯应用装置的原料进行回收利用。
19.相对于现有技术，本实用新型所述的以富异丁烷碳四为原料的丁烷丁烯分离系统具有以下优势：
20.(1)本实用新型所述的丁烷丁烯分离系统以富异丁烷碳四为原料，能够实现异丁烷、正丁烷、正丁烯的分离，分离产品纯度高，满足下游进料指标要求，通过异丁烷分离装置或丁烯应用装置去除其中的部分组分，降低烷烯分离装置的进料量，从而降低系统整体能耗；
21.(2)本实用新型所述的丁烷丁烯分离系统通过选择性加氢装置，将原料中可能含有的、或对下游装置构成杂质组分的二烯烃和炔烃部分或全部脱除，同时可将部分低沸点1-丁烯转化为高沸点2-丁烯，从而使异丁烷易于分离；
22.(3)本实用新型所述的丁烷丁烯分离系统通过异丁烷分离装置，也可将原料中可能含有的、或对下游装置构成杂质组分的二烯烃和炔烃部分或全部脱除，同时可将部分低沸点1-丁烯转化为高沸点2-丁烯，从而使异丁烷易于分离；
23.(4)本实用新型所述的丁烷丁烯分离系统流程简单，配置灵活，可根据需要调整选择性加氢装置、异丁烷分离装置、烷烯分离装置、丁烯应用装置的连接顺序，优化组分分离方案，满足下游生产需求。
附图说明
24.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1为本实用新型实施例1所述的丁烷丁烯分离系统的连接结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例2所述的丁烷丁烯分离系统的连接结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、选择性加氢装置；2、异丁烷分离装置；3、烷烯分离装置；4、丁烯应用装置。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
33.实施例1
34.如图1所示，本实施例中的丁烷丁烯分离系统，包括选择性加氢装置1、异丁烷分离装置2、烷烯分离装置3、丁烯应用装置4。丁烯应用装置4为丁烯裂解制丙烯反应装置。原料有两种，一种为富异丁烷碳四39吨/小时(异丁烷41wt％，正丁烷13wt％，正丁烯45wt％，二烯烃约1500ppm，其他1wt％)，另一种为正丁烷/正丁烯混合物17吨/小时(正丁烷42wt％，正丁烯58wt％)。原料富异丁烷碳四进入选择性加氢装置1，脱除大部分所含二烯烃后，进入异丁烷分离装置2，分离得到高纯度异丁烷及剩余碳四，该异丁烷分离装置2配置二烯烃选择性加氢和丁烯双键异构功能，原料中的丁二烯进一步转化为单烯烃，1-丁烯异构为2-丁烯。剩余碳四和原料正丁烷/正丁烯混合物共同进入烷烯分离装置3，分离得到高纯度正丁烷及2-丁烯。2-丁烯进入丁烯应用装置4，生产丙烯等。本实施例中的技术方案相比于两种原料混合先进入烷烯分离装置3将丁烷、丁烯分离后，混合丁烷再进入异丁烷分离装置2将异丁烷和正丁烷分离，降低了烷烯分离装置3进料量，综合能耗(未包含丁烯应用装置4)由67千克标油/吨原料碳四降低至47千克标油/吨原料碳四，能耗降低约30％。
35.实施例2
36.如图2所示，本实施例中的丁烷丁烯分离系统，包括选择性加氢装置1、异丁烷分离装置2、烷烯分离装置3、丁烯应用装置4。丁烯应用装置4为丁烯羰基合成高碳醇反应。原料有两种，一种为富异丁烷碳四39吨/小时(异丁烷41wt％，正丁烷13wt％，正丁烯45wt％，二烯烃约1500ppm，其他1wt％)，另一种为正丁烷/正丁烯混合物17吨/小时(正丁烷42wt％，正丁烯58wt％)。原料富异丁烷碳四进入选择性加氢装置1，脱除所含二烯烃后，和原料正丁烷/正丁烯混合物共同进入丁烯应用装置4，正丁烯羰基化合成高碳醇，剩余贫丁烯碳四进入烷烯分离装置3，得到正丁烯和混合丁烷，正丁烯返回丁烯应用装置4，混合丁烷进入异丁烷分离装置2，分离得到高纯度异丁烷和正丁烷。本实施例中的技术方案相比于两种原料经
过选择性加氢后，先进入烷烯分离装置3将丁烷、丁烯分离后，混合丁烷再进入异丁烷分离装置2将异丁烷和正丁烷分离，正丁烯进入丁烯应用装置4，降低了烷烯分离装置3进料量，综合能耗(未包含丁烯应用装置4)由62千克标油/吨原料碳四降低至42千克标油/吨原料碳四，能耗降低约30％。本实施例中的技术方案相比于原料富异丁烷碳四经过选择性加氢后，先进入异丁烷分离装置2(未配置丁烯双键异构功能)，分离出异丁烷后的剩余碳四，再和原料正丁烷/正丁烯进入烷烯分离装置3将正丁烷和正丁烯分离，既满足了高碳醇生产所需丁烯配比，又减少了异丁烷和低沸点1-丁烯分离能耗，同时降低了烷烯分离装置3进料量，综合能耗(未包含丁烯应用装置4)由76千克标油/吨原料碳四降低至42千克标油/吨原料碳四，能耗降低约45％。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。